Übersicht
Der Stromwandler LJ-ZW-10kV/12kV für den Nullstrom-Erdschluss-Schutz ist ein speziell entwickeltes Gerät zur zuverlässigen Erkennung von Erdschlüssen in 10-kV- oder 12-kV-, 50-Hz-Drehstrom-Mittelspannungsverteilungsanlagen. Er ist ausschließlich für Schutzanwendungen konzipiert und misst präzise den Nullstrom (Reststrom) – die vektorielle Summe der drei Phasenströme –, um bei Erdschlüssen eine schnelle und selektive Auslösung zu ermöglichen. Damit eignet er sich ideal für die Integration in Vakuum-Leistungsschalter in Ringverteileranlagen, Schaltanlagen und Freiluftstationen.
Dank seines hochpermeablen magnetischen Kerns und der vollständigen Vergussung in Epoxidharz gewährleistet der Wandler hervorragende Genauigkeit, thermische Stabilität und langfristige Zuverlässigkeit. Die äußere Isolierung besteht aus UV-beständigem Silikonkautschuk, was robuste Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen mit extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und Verschmutzung sicherstellt. Das Gerät unterstützt Nennprimärströme von 50 A bis 2000 A und bietet Sekundärströme von 1 A oder 5 A mit standardisierten Schutzgenauigkeitsklassen (5P10, 5P15, 5P20).
Wichtigste Nennwerte im Überblick
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Nennspannung | 10 kV / 12 kV |
| Nennfrequenz | 50 Hz |
| Nennprimärstrom | 50–2000 A |
| Nennsekundärstrom | 1 A oder 5 A |
| Genauigkeitsklasse (Schutz) | 5P10, 5P15, 5P20 |
| Isolationspegel | 12/42 kV |
| Netzfrequenz-Prüfspannung | 42 kV (1 min) |
| Stoßspannungsfestigkeit (Blitzimpuls) | 75 kV (Spitze) |
Modellbezeichnung
Die Modellbezeichnung „LJ-ZW-10kV/12kV“ folgt einem standardisierten Branchenkodierungssystem, das Funktion und Anwendung widerspiegelt:
- L: Stromwandler
- J: Nullstrom-Messung
- ZW: Konzipiert für die Integration in Vakuum-Leistungsschalter
- 10, 12: Nennsystemspannung von 10 kV oder 12 kV
Diese Bezeichnung identifiziert das Gerät eindeutig als Nullstrom-Schutz-Stromwandler, optimiert für den Einsatz in Schaltanlagen mit Vakuumschalttechnik.
Aufbau
Der LJ-ZW-10kV/12kV verfügt über einen toroidalen Kern aus hochpermeablem, kornorientiertem Siliziumstahl, der eine hohe Empfindlichkeit gegenüber kleinen Erdschlussströmen und minimale Phasenfehler gewährleistet. Die gesamte magnetische Baugruppe ist unter Vakuum in flammhemmendem Epoxidharz vergossen, wodurch Hohlräume vermieden und die Durchschlagfestigkeit erhöht wird. Das äußere Gehäuse ist mit hochwertigem Silikonkautschuk umspritzt, was hervorragende Hydrophobie, Kriechstrombeständigkeit sowie langfristige Haltbarkeit unter UV-Belastung und thermischen Wechselzyklen bietet.
Anschlüsse sind klar gekennzeichnet: Primäranschlüsse P1 und P2 (nur als Referenz; der Primärleiter ist üblicherweise das durch die Öffnung geführte Kabel) sowie Sekundäranschlüsse S1 und S2. Die Sekundärwicklung darf während des Betriebs niemals offen gelassen werden, da dies gefährliche Überspannungen von mehreren Kilovolt erzeugen kann. Sowohl das Wandlergehäuse als auch der Sekundäranschluss S2 müssen gemäß IEC 61869 und lokalen Sicherheitsvorschriften zuverlässig geerdet sein, um Personenschutz und einen korrekten Fehlerstrom-Rückleiter zu gewährleisten.
Technische Daten
Betriebsbedingungen
- Höhe über NN: ≤1000 m
- Umgebungstemperatur: -40 °C bis +40 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit: bis zu 100 %
- Systemfrequenz: 50 Hz
- Einbauort: Innen- oder Außenbereich
Technische Daten
| Modell | Nenn- Primär- strom (A) |
Nenn- Sekundär- strom (A) |
Genauig- keitsklasse |
Nenn- Ausgang (Ω) |
Nenn- Isolations- pegel (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| LJ-ZW-10(12) | 20 | 1 | 10P10 | 0.1 | 10(12)/42 |
| LJ-ZW-10(12) | 50 | 1 | 10P10 | 0.2 | 10(12)/42 |
Installation und Verdrahtung
Installationsdiagramm
Installieren Sie den Wandler, indem Sie alle drei Phasenleiter (oder den Neutralleiter, je nach Konfiguration) durch die zentrale Öffnung führen, ohne die Kabel zu schneiden oder zu verbinden. Befestigen Sie das Gerät sicher mit dem mitgelieferten Flansch und den Schrauben und halten Sie ausreichende Kriech- und Luftstrecken gemäß lokaler Elektrovorschriften ein. Die Sekundärleitungen müssen direkt an ein Schutzrelais oder einen Lastwiderstand angeschlossen werden – niemals offen bleiben.
Abmessungen
| Modell | L | B | H | Gewicht |
|---|---|---|---|---|
| LJ-ZW-10kV/12kV | 180 | 180 | 280 | ca. 8 kg |
Auswahl und FAQs
Auswahlhilfe
- Schritt 1: Bestätigen Sie, dass die Systemspannung 10 kV oder 12 kV und die Frequenz 50 Hz beträgt.
- Schritt 2: Wählen Sie den Nennprimärstrom (50–2000 A) basierend auf der maximalen Last und dem erwarteten Erdschlussstrompegel.
- Schritt 3: Wählen Sie den Sekundärstrom (1 A oder 5 A), der mit dem Eingang Ihres Schutzrelais kompatibel ist.
- Schritt 4: Geben Sie die Genauigkeitsklasse (z. B. 5P10) entsprechend dem erforderlichen Fehlerstrom-Vielfachen und der Relaisempfindlichkeit an.
- Schritt 5: Stellen Sie sicher, dass der Bohrungsdurchmesser von 65 mm Ihr Kabelbündel aufnimmt (maximaler Außendurchmesser ≤60 mm empfohlen).
- Schritt 6: Prüfen Sie, ob die Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Verschmutzung) den Betriebsdaten des Wandlers entsprechen.
- Schritt 7: Für Anwendungen mit Vakuum-Leistungsschaltern bestätigen Sie die mechanische Passform anhand der Befestigungsmaße der ZW-Serie (Lochabstand 150 mm).
Häufig gestellte Fragen
F: Kann der LJ-ZW-Wandler für Messzwecke verwendet werden?
A: Nein. Die Serie LJ-ZW ist ausschließlich für Schutzanwendungen (Erkennung von Nullströmen bei Erdschlüssen) ausgelegt. Aufgrund ihrer Schutzgenauigkeitsklasse (z. B. 5P) ist sie nicht für abrechnungsgenaue Messungen zertifiziert.
F: Was passiert, wenn die Sekundärwicklung während des Betriebs offen bleibt?
A: Eine offene Sekundärwicklung kann gefährlich hohe Spannungen (mehrere kV) induzieren, was zu Isolationsdurchschlägen, Geräteschäden und schweren elektrischen Schlägen führen kann. Kurzschließen oder belasten Sie die Sekundärseite stets vor dem Einschalten der Primärseite.
F: Ist eine Erdung des Wandlergehäuses erforderlich?
A: Ja. Gehäuse und Sekundäranschluss S2 müssen zuverlässig geerdet sein, um die Sicherheit des Bedienpersonals und einen korrekten Fehlerstrom-Rückleiter gemäß IEC 61869 und lokalen Elektrovorschriften zu gewährleisten.
F: Kann dieser Wandler unsymmetrische Phasenströme erkennen?
A: Nein. Der LJ-ZW ist ein Nullstrom-(Reststrom-)Wandler, der die vektorielle Summe aller drei Phasenströme (Ia + Ib + Ic) misst. Er liefert nur dann ein Signal, wenn ein Erdschluss oder ein Ableitstrom vorliegt – nicht bei normaler Phasenasymmetrie.
F: Welcher maximale Kabeldurchmesser passt durch die Öffnung?
A: Der Bohrungsdurchmesser (Kabelöffnung) beträgt 65 mm und ermöglicht die Durchführung einzelner oder gebündelter Kabel mit einem Gesamtaußendurchmesser ≤60 mm, um ausreichende Sicherheitsabstände und mechanische Entlastung zu gewährleisten.
Häufig gestellte Fragen
Q1: Wie erfolgt die Auslegung für richtungsselektiven Erdschlussschutz?
Die Anwendungstechnische Unterstützung umfasst die Anschlusszuordnung für richtungsselektiven Schutz. Nennen Sie Ihre Systemparameter für eine individuelle Lastberechnung und Bewertung der Erdschluss-Empfindlichkeit.
Q2: Kann der Stromwandler bei hoher Luftfeuchtigkeit im Freien installiert werden?
Ja, der Einbauort umfasst sowohl Innen- als auch Außenbereiche. Die relative Luftfeuchtigkeit darf bis zu 100 % betragen, bei Umgebungstemperaturen zwischen -40 °C und +40 °C.
Q3: Welche Genauigkeitsklasse ist für diesen Schutz-Stromwandler spezifiziert?
Das Modell LJ-ZW-10(12) verfügt über die Genauigkeitsklasse 10P10. Dies gewährleistet zuverlässige Schutzfunktionen bei Nennprimärströmen von 20 A oder 50 A und einem Nennausgang von 0,1 bzw. 0,2 Ω.
Q4: Sind Sonderausführungen für höhere Primärströme verfügbar?
Ja, Sonderausführungen für höhere Primärströme sind auf Anfrage verfügbar. Kontaktieren Sie uns für detaillierte technische Spezifikationen und individuelle Angebotserstellung.
Q5: Welche Optionen gibt es für verbesserte Verschmutzungsbeständigkeit?
Verbesserte Verschmutzungsbeständigkeit kann als Sonderausführung realisiert werden. Bitte geben Sie die spezifischen Umweltbedingungen Ihres Installationsortes an, damit wir die passende Konfiguration bestätigen können.
Q6: Wann sind Sonderausführungen für den Stromwandler erforderlich?
Sonderausführungen sind immer dann erforderlich, wenn Standardparameter wie 1000 m Höhenlage oder 40 °C Umgebungstemperatur überschritten werden. Kontaktieren Sie unser Engineering-Team für eine Machbarkeitsprüfung.
Q7: Wofür wird der LJ-ZW-10kV Stromwandler hauptsächlich eingesetzt?
Er dient primär dem Erdschluss-Schutz in 10kV- und 12kV-Netzen. Wir unterstützen Sie bei der Leitungs- und Sammelschienen-Führung sowie der Bewertung der Erdschluss-Empfindlichkeit.